La questione se la Terra sia l’unico pianeta a ospitare la vita affascina l’umanità da millenni. Negli ultimi anni, gli scienziati si sono concentrati sugli esopianeti simili alla Terra, ritenuti i più promettenti. Tuttavia, molti di essi orbitano attorno a stelle che emettono radiazioni molto più intense rispetto a quelle presenti nel nostro sistema. Ora, un nuovo studio fornisce prove che la vita, così come la conosciamo, potrebbe essere in grado di prosperare anche in condizioni particolarmente estreme, come quelle indotte da queste radiazioni.
Pubblicata il 12 giugno sulla rivista Astrobiology, la ricerca dimostra che i licheni del deserto del Mojave sono sopravvissuti per tre mesi a livelli di radiazione solare finora considerati letali. Il lichene comune oggetto dello studio, Clavascidium lacinulatum, ha mostrato evidenti danni causati dalle radiazioni, ma è riuscito a riprendersi e a replicarsi. Questi risultati suggeriscono quindi che la vita fotosintetica, ossia la vita di organismi che utilizzano il processo della fotosintesi per produrre energia, potrebbe essere possibile anche su pianeti esposti a un’intensa radiazione stellare.
Clavascidium lacinulatum, o lichene a scaglie marroni, è una presenza comune nel deserto del Mojave. Crediti: Bob O’Kennan tramite iNaturalist
«Lo studio è nato da una curiosa osservazione», racconta Henry Sun, Professore Associato di Microbiologia presso il Dri e autore della ricerca. «Stavo camminando nel deserto quando ho notato che i licheni che crescono lì non sono verdi, ma neri. Eppure sono fotosintetici e contengono clorofilla, quindi ci si aspetterebbe che fossero verdi. Così mi sono chiesto quale fosse il pigmento che indossavano. Quel pigmento si è rivelato essere la miglior protezione solare al mondo».
La vita sulla Terra si è evoluta per resistere alle radiazioni ultraviolette Uva e Uvb, emesse dal Sole. I raggi Uvc, molto più pericolosi, vengono invece filtrati dall’atmosfera terrestre e non raggiungono la superficie. Proprio per la loro elevata letalità, i raggi Uvc vengono utilizzati per sterilizzare aria, acqua e superfici, eliminando microrganismi come virus e batteri.
Gli scienziati si sono chiesti se molti dei pianeti simili alla Terra scoperti negli ultimi anni possano effettivamente ospitare la vita. Gran parte di questi esopianeti orbita attorno a stelle di tipo M o F, che soprattutto durante le eruzioni stellari possono emettere intense radiazioni Uvc, potenzialmente letali per la vita così come la conosciamo.
Per cercare di ottenere una risposta, i ricercatori hanno prelevato esemplari di lichene dal deserto del Mojave e li hanno esposti per tre mesi consecutivi alla luce di una lampada Uvc in un ambiente di laboratorio controllato. Sorprendentemente, circa la metà delle cellule algali presenti nel lichene è rimasta vitale e ha ripreso a replicarsi una volta reidratata.
Per comprendere come ciò sia stato chimicamente possibile, gli scienziati hanno collaborato con i chimici dell’Università del Nevada, Reno, conducendo due esperimenti che hanno dimostrato come gli acidi prodotti dai licheni funzionino come l’equivalente naturale degli additivi usati per rendere la plastica resistente ai raggi Uv.
Henry Sun raccoglie licheni nel deserto del Mojave.Crediti: Henry Sun/Dri
Gli scienziati hanno analizzato lo strato protettivo del lichene tagliandone una sezione trasversale e hanno scoperto che la parte superiore era più scura, in modo simile all’abbronzatura della pelle umana. Il lichene è composto da alghe o cianobatteri che vivono in simbiosi con funghi. Quando le cellule algali sono state separate dai funghi e dal loro strato protettivo, l’esposizione alla stessa radiazione Uvc le ha uccise in meno di un minuto.
La scoperta che il lichene abbia sviluppato uno strato protettivo contro la radiazione Uvc è stata sorprendente, poiché tale protezione non è strettamente necessaria per la sua sopravvivenza: l’atmosfera terrestre, infatti, filtra naturalmente i raggi Uvc sin dall’epoca in cui i licheni hanno fatto la loro comparsa. Questo strato protettivo rappresenta quindi un vantaggio aggiuntivo, un “bonus” evolutivo non essenziale ma potenzialmente cruciale in contesti estremi.
Parte dei danni causati dall’esposizione a intense radiazioni solari deriva da reazioni chimiche che coinvolgono l’atmosfera, in particolare la produzione di ozono, che si forma quando ossigeno, monossido di azoto e radiazioni Uv interagiscono. Per valutare l’efficacia della protezione del lichene in diverse condizioni atmosferiche, i ricercatori lo hanno collocato in una camera priva di ossigeno e lo hanno esposto alla luce Uvc. Sorprendentemente, il danno da radiazioni si è ulteriormente ridotto.
«Siamo giunti alla conclusione che lo strato superiore del lichene – una pellicola spessa meno di un millimetro, se vogliamo – assicura che tutte le cellule sottostanti siano protette dalle radiazioni», continua Sun. «Questo strato agisce come stabilizzatore fotografico e protegge persino le cellule dalle reazioni chimiche dannose causate dalle radiazioni, inclusa quella reattiva dell’ossigeno».
Lo studio fornisce prove che altri pianeti oltre la Terra potrebbero essere abitabili. Secondo gli scienziati, potrebbero ospitare colonie di microrganismi simili ai licheni del deserto del Mojave: organismi “abbronzati”, praticamente immuni ai raggi Uvc.
«Questo lavoro rivela la straordinaria tenacia della vita anche nelle condizioni più estreme, ricordandoci che, una volta innescata, la vita tende a persistere», conclude Tejinder Singh del Goddard Space Flight Center. «Esplorando questi limiti, ci avviciniamo sempre di più alla comprensione di dove la vita possa essere possibile, oltre questo pianeta che chiamiamo casa».
Per saperne di più:
- Leggi su Astrobiology l’articolo “UVC-Intense Exoplanets May Not Be Uninhabitable: Evidence from a Desert Lichen” di Tejinder Singh, Christos D. Georgiou, Christopher S. Jeffrey, Matthew J. Tucker, Casey S. Philbin, Tanzil Mahmud, Christopher P. McKay, and Henry J. Sun